[实用新型]改进的车辆排放黑烟燃烧净化处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种能有效将安装于柴油引擎的排气管后端的过滤装置的积碳清除，以维护柴油引擎排放废气顺畅的方法。

背景技术

柴油引擎车辆因其是以压缩点火方式引燃柴油或替代性燃料后经于气缸内的燃烧反应将燃料的化学能依序转换为热能及动力输出，因此在燃烧过程也产生各种气、液、固态污染物，最主要为粒状物 (PM)、黑烟(smoke)、氮氧化物(NO_x)等。另外也排放一氧化碳(CO)、硫氧化物(SO_x)、二氧化碳(CO₂)、及碳氢化合物(HC)等气状污染物，造成破坏臭氧层、引致酸雨、提升温室效应等全球性生态环境破坏问题，也造成人体健康的危害，因此为大众所关切。比如氮氧化物经形成硝酸则产生酸雨，亦会破坏臭氧层、与阳光作用产生光化烟雾；粒状污染物或黑烟中若含多环芳香烃(PAHs，polycyclic aromatic hydrocarbons)或金属化合物则可能造成肺部、气管、呼吸道等病变。根据全国地区空气污染源排放数据库TED4.2版的推估数据显示占全国3％机动车辆数的柴油车排放来自于所有移动污染源的46％PM与51％NO_x，尤其全国客货运业者几乎皆使用柴油车为运输工具，因此如何由防制技术或管制策略着手削减柴油车排气污染，以改善空气质量，实为现今的重要课题。

目前的汽车工业界已不断提出各种解决办法，其中以装设在柴油引擎的排气管后端的过滤系统，有效过滤柴油引擎大量排放的废气较具成效。但是这种装设在柴油引擎排气管后端的过滤系统，经过一段时间使用后，形成的碳会在其滤芯处造成阻塞，不仅影响过滤柴油引擎排放废气的效果，且会影响柴油引擎正常运转的功能。

由于柴油车辆引擎所排放的废气通过过滤系统后，会在该过滤系统的滤芯产生积碳，当积碳达到一定厚度时会产生阻塞现象，致使排气管内的压力(背压)升高，因此，目前汽车工业界将背压传感器安装在柴油车辆引擎排气管内来侦测过滤系统滤心处的压力值，进而能侦测积碳的阻塞状态，一旦柴油车辆引擎所排放废气通过过滤系统的滤芯积碳达到相当厚度而形成排气阻塞时，即会侦测到升高的排气背压，此时引擎管理系统会发出讯号，提高引擎工作温度，将堆积在过滤系统滤表而的积碳燃烧清除，以消除滤芯阻塞。但是由于用车环境不佳(如中国台湾各大都会区)，车辆常常走走停停，或是个人的用车习性(短途使用或不常上高速公路)，在经常怠速状态下行驶，以致于装设过滤系统的柴油车辆，可能会因为引擎转速不高而无法提高引擎工作温度，而无法将堆积在过滤系统滤芯表面的积碳燃烧掉的情况，不仅影响过滤柴油引擎排放废气的效果，并且影响柴油引擎正常的运转。此时只能将车子开去汽车服务厂，由技师将堆积在过滤系统滤芯表面的积碳燃烧掉，不仅耗时，且不经济，非常麻烦。

在欧美国家，为了达到四期环保车辆的标准，除了改善引擎引进共轨式为电脑点火系统，进一步改善有毒气体(CO、HC、NO_X、So_X)及黑烟粒子，除加装了蜂巢式陶瓷滤芯，在一定的背压增加后，会在引擎活门出口处添加少许的柴油来增加燃烧温度，以期能达到足够的燃烧温度将滤心内的积存粒子烧净，或是在排气管中接近滤芯处添加少量柴油来补强滤芯内的温度。然前面所述的方法都要与车辆原设计电子结构结合在一起，因此需要改装已出厂的车辆，如此一来便会改变车辆原有机构，日后的保养维修更是极大不便，经济性与实用性都大打折扣，在实务的推广上并不理想。

本申请人所获准的中国台湾M362299号「柴油车辆排放黑烟处理及瞬态燃烧净化装置」新型专利，是在排气管内部由进气端至出气端的方向依序设有燃烧系统与过滤系统，借由第一压力传感器侦测排气管内的废气压力高于默认值时，由微电脑控制系统发出喷油控制讯号至一泵燃料箱，由泵燃料箱供应燃料至设于燃烧系统内的燃料喷嘴，同时启动点火装置将燃料喷入该燃烧系统内的同时点火燃烧加热至约400℃，让加热至高温的气体通过该过滤系统，以引燃清除积碳，待第二压力传感器侦测到废气压力低于默认值时，再由微电脑控制系统自动关闭泵燃料箱供应燃料，让柴油引擎所产生的废气自然地通过该过滤系统再排出，以维护柴油引擎排放废气的顺畅。该M362299号专利案由于是将点火装置设于废气气流通道的路径上，以致于点火时容易受到气流影响而被吹熄，进而造成过滤系统的积碳燃烧不全的问题。

实用新型内容